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光学镜头、摄像模组及电子设备的制作方法

2022-12-20 20:03:12 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及光学成像技术领域,尤其涉及一种光学镜头、摄像模组及电子设备。


背景技术:

2.目前,随着手机等电子设备的广泛应用,市场中对电子设备中搭载摄像模组的需求越来越大。为了满足用户在各种场合的使用,用户对摄像模组的成像质量的要求也越来越高。但是随着电子设备的小型化发展,要求摄像模组的设计也逐渐向小型化发展。在光学镜头和摄像模组的设计过程中,如何在保证成像质量的同时实现小型化设计还是一个亟需解决的问题。


技术实现要素:

3.本发明实施例公开了一种光学镜头、摄像模组及电子设备,能够在满足光学镜头的小型化、轻薄化设计需求的同时,还能够提高成像质量。
4.为了实现上述目的,第一方面,本发明公开了一种光学镜头,共有四片具有屈折力的透镜,包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜;
5.所述第一透镜具有正屈折力,其物侧面于近光轴处为凸面,其像侧面于近光轴处为凹面;
6.所述第二透镜具有屈折力;
7.所述第三透镜具有屈折力,其物侧面于近光轴处为凹面,其像侧面于近光轴处为凸面;
8.所述第四透镜具有负屈折力,其物侧面于近光轴处为凸面,其像侧面于近光轴处为凹面;
9.所述光学镜头满足以下关系式:
10.0.54《ttl/(imgh*2)《0.57;
11.其中,ttl为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离,imgh为所述光学镜头的最大有效成像圆的半径。
12.所述光学镜头的四片透镜结构可以有效地实现小型化的设计需求,所述第一透镜具有正屈折力以及凸凹的面型设置,能够有效平衡所述光学镜头产生的像差。且所述第三透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面的面型设置,能够对所述光学镜头在近光轴处的球差进行校正,还能够降低边缘视场的像散和场曲,从而提高所述光学镜头的成像质量。具有负屈折力的所述第四透镜和所述第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面的面型设置能够实现对入射光线的会聚,从而缩短所述光学镜头的整体尺寸,以实现小型化设计,同时所述第四透镜也可以对所述光学镜头的球差进行校正,以提高所述光学镜头的成像质量。
13.所述光学镜头满足0.54《ttl/(imgh*2)《0.57,可使所述光学镜头的光学总长和最大有效成像圆的半径的比值趋近于最小(为了保证产品的良率,ttl/imgh常规值一般在
1.25以上,且比值越低设计难度越大,而具有可实施性的方案更是少之又少),以便于在保证成像面的尺寸的同时缩短所述光学镜头的光学总长,从而实现所述光学镜头的小型化的设计,以使得所述光学镜头能够适应更小的安装空间,进而提高所述光学镜头的适用性。
14.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:2.3《f/epd《2.53;和/或2.5mm《f/tan(hfov)《2.9mm;
15.其中,f为所述光学镜头的焦距,epd为所述光学镜头的入瞳直径,hfov为所述光学镜头的最大视场角的一半,tan(hfov)为所述光学镜头的最大视场角的一半所对应的正切值。
16.通过关系式2.3《f/epd《2.53的限定可以控制所述光学镜头的焦距和入瞳直径的比值尽可能小,有助于使得所述光学镜头能够获得更大的光圈,以减小成像过程中产生的艾里斑的尺寸,从而提高所述光学镜头的成像质量。同时大光圈还可以保证所述光学镜头进入入瞳直径的进光量,从而避免由于进光量不足而导致摄像模组的图像传感器的边角位置出现暗角的情况发生,进而提高所述光学镜头在暗环境下的成像质量。
17.上述关系式2.5mm《f/tan(hfov)《2.9mm的限定能够实现所述光学镜头的广角的特征,还能够使得所述光学镜头在最大视场角的范围内都能够得到较好的成像品质。
18.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:1.5《(r41 r42)/(r41-r42)《5.1;和/或0.7《|sag41|/|sag42|《1.4;
19.其中,r41为所述第四透镜的物侧面的于所述光轴处的曲率半径,r42为所述第四透镜的像侧面于所述光轴处的曲率半径,sag41为所述第四透镜的物侧面的最大有效口径处至所述第四透镜的物侧面与所述光轴的交点在平行于光轴方向上的距离,即所述第四透镜的物侧面的矢高;sag42为所述第四透镜的像侧面的最大有效口径处至所述第四透镜的像侧面与所述光轴的交点在平行于光轴方向上的距离,即所述第四透镜的像侧面的矢高。
20.当所述光学镜头满足上述关系式1.5《(r41 r42)/(r41-r42)《5.1时,可以对所述第四透镜的面型进行控制,避免的物侧面和像侧面的面型过于接近或差异过大,以便于所述第四透镜的加工制造,所述第四透镜作为入射光线经过的最后一片透镜,当所述光学镜头需要实现小型化和广角的特征时,上述关系式可以使得所述第四透镜对来自于所述第一透镜至所述第三透镜产生的轴上色差进行校正,从而提高所述光学镜头的成像质量。
21.当所述光学镜头满足上述关系式0.7《|sag41|/|sag42|《1.4时,通过对所述第四透镜的物侧面和像侧面的矢高进行合理限制可以避免所述第四透镜的面型变化的倾角过大,从而降低所述第四透镜的加工难度,提高所述光学镜头在组装时的稳定性。同时上述关系式的限定还能够提高所述光学镜头的像差校正能力,以提高所述光学镜头的成像质量。
22.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:1.26《(sd41-sd32)/et34《1.89;
23.其中,sd41为所述第四透镜的物侧面的最大有效半口径,sd32为所述第三透镜的像侧面的最大有效半口径,et34为所述第三透镜的像侧面的最大有效半口径位置处至所述第四透镜的物侧面的最大有效半口径位置处沿平行于光轴方向上的距离。
24.上述关系式的限定有助于降低边缘视场光线在所述第三透镜和所述第四透镜之间的倾斜程度,从而提高所述光学镜头的边缘视场的成像质量。且上述关系式一方面能够避免所述第三透镜和所述第四透镜之间的空气间隙过小,以便于降低所述第三透镜和所述
第四透镜的装配难度;另一方面还可以避免所述第三透镜和所述第四透镜的边缘的间距过大,各个透镜的排布过于松散,导致所述光学镜头的空间利用率较低,不利于实现所述光学镜头的小型化的情况发生。
25.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:1.58≤f/f1 |f/f4|《2.2;
26.其中,f为所述光学镜头的焦距,f1为所述第一透镜的焦距,f4为所述第四透镜的焦距。
27.上述关系式的限定能够合理分配所述第一透镜和所述第四透镜的屈折力,可以避免所述第一透镜的弯曲程度过大,导致产生更大的像差的情况;还可以使得所述第四透镜与所述第一透镜至所述第三透镜形成的像差进行互补,以提高所述光学镜头的成像质量。同时,所述第一透镜和所述第四透镜的屈折力的合理配置还可以使得边缘视场光线的偏转角得到很好的控制,以便于提升相面照度,从而提高所述光学镜头的稳定性。
28.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:2.5《et34/et23《8.0;
29.其中,et34为所述第三透镜的像侧面的最大有效半口径位置处至所述第四透镜的物侧面最大有效半口径位置处沿平行于光轴方向上的距离,et23为所述第二透镜的像侧面最大有效半口径位置处至所述第三透镜的物侧面的最大有效半口径位置处沿平行于光轴方向上的距离。
30.上述关系式的限定能够将所述第二透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜之间的间距控制在合理范围内,在满足所述光学镜头的小型化的设计需求的同时,可以为所述光学镜头的后期组装预留足够的空间,以降低所述光学镜头和各个透镜的加工制造难度。
31.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:1.34《(ct12 ct23 ct34)/(ct2 ct3)《1.87;
32.其中,ct12为所述第一透镜的像侧面至所述第二透镜的物侧面于所述光轴上的距离,ct23为所述第二透镜的像侧面至所述第三透镜的物侧面于所述光轴上的距离,ct34为所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于所述光轴上的距离,ct2为所述第二透镜的物侧面至所述第二透镜的像侧面于所述光轴上的距离,ct3为所述第三透镜的物侧面至所述第三透镜的像侧面于所述光轴上的距离。
33.通过对所述光学镜头的各个透镜在光轴处的厚度和空气间隙进行控制,可以提高所述光学镜头的整体紧凑性,有助于减小入射光线在各个透镜中的偏转角度,从而降低所述光学镜头的公差敏感度,以提高成像质量。且上述关系式的限定,还能够为后期所述光学镜头的装配工作预留足够的组装空间,降低所述光学镜头和各个透镜的加工制造难度。
34.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:1.66《ct1/sag11《1.90;
35.其中,ct1为所述第一透镜的物侧面至所述第一透镜的像侧面于所述光轴上的距离,sag11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径处至所述第一透镜的物侧面与所述光轴的交点在平行于光轴方向上的距离,即所述第一透镜的物侧面的矢高。
36.上述关系式的限定能够便于所述第一透镜对入射光线的引导,以避免入射光线到达所述第二透镜时的入射角过大,以使得入射光线以合适的角度射入所述第二透镜,从而
提高所述光学镜头的成像质量。此外,上述关系式还能够对所述第一透镜的面型进行控制,以降低所述第一透镜的加工制造难度。
37.第二方面,本发明公开了一种摄像模组,所述摄像模组包括图像传感器以及如上述第一方面所述的光学镜头,所述图像传感器设置于所述光学镜头的像侧。具有该光学镜头的摄像模组在满足小型化设计的同时,还能够实现大光圈、广角的特性,以提高成像清晰度。
38.第三方面,本发明公开了一种电子设备,所述电子设备包括壳体以及如上述第二方面所述的摄像模组,所述摄像模组设置于所述壳体。具有该摄像模组的电子设备在满足小型化设计的同时,还能够实现大光圈、广角的特性,以提高成像清晰度。
39.与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
40.本发明实施例提供的光学镜头、摄像模组及电子设备,光学镜头的四片透镜结构可以有效地实现小型化的设计需求,第一透镜具有正屈折力以及凸凹的面型设置,能够有效平衡光学镜头产生的像差。且第三透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面的面型设置,能够对光学镜头在近光轴处的球差进行校正,还能够降低边缘视场的像散和场曲,从而提高光学镜头的成像质量。具有负屈折力的第四透镜和第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面的面型设置能够实现对入射光线的会聚,从而缩短光学镜头的整体尺寸,以实现小型化设计,同时第四透镜也可以对光学镜头的球差进行校正,以提高光学镜头的成像质量。
41.此外,光学镜头满足0.54《ttl/(imgh*2)《0.57,可使光学镜头的光学总长和最大有效成像圆的半径的比值趋近于最小(为了保证产品的良率,ttl/imgh常规值一般在1.25以上,且比值越低设计难度越大,而具有可实施性的方案更是少之又少),以便于在保证成像面的尺寸的同时缩短光学镜头的光学总长,从而实现光学镜头的小型化的设计,以使得光学镜头能够适应更小的安装空间,进而提高光学镜头的适用性。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1是本技术第一实施例公开的光学镜头的结构示意图;
44.图2是本技术第一实施例公开的光学镜头的像差图;
45.图3是本技术第二实施例公开的光学镜头的结构示意图;
46.图4是本技术第二实施例公开的光学镜头的像差图;
47.图5是本技术第三实施例公开的光学镜头的结构示意图;
48.图6是本技术第三实施例公开的光学镜头的像差图;
49.图7是本技术第四实施例公开的光学镜头的结构示意图;
50.图8是本技术第四实施例公开的光学镜头的像差图;
51.图9是本技术第五实施例公开的光学镜头的结构示意图;
52.图10是本技术第五实施例公开的光学镜头的像差图;
53.图11是本技术第六实施例公开的光学镜头的结构示意图;
54.图12是本技术第六实施例公开的光学镜头的像差图;
55.图13是本技术第七实施例公开的光学镜头的结构示意图;
56.图14是本技术第七实施例公开的光学镜头的像差图;
57.图15是本技术公开的摄像模组的结构示意图;
58.图16是本技术公开的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
59.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
60.此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
61.下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
62.请参阅图1,根据本技术的第一方面,本技术公开了一种光学镜头100,光学镜头100包括沿光轴o从物侧至像侧依次设置的第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3和第四透镜l4;成像时,光线从第一透镜l1的物侧依次进入第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4,并最终成像于光学镜头100的成像面101上。其中,第一透镜l1具有正屈折力,第二透镜l2具有正屈折力或负屈折力,第三透镜l3具有正屈折力或负屈折力,第四透镜l4具有负屈折力。
63.进一步地,第一透镜l1的物侧面11于近光轴o处为凸面,第一透镜l1的像侧面12于近光轴o处为凹面;第二透镜l2的物侧面21于近光轴o处为凸面或凹面,第二透镜l2的像侧面22于近光轴o处为凸面或凹面;第三透镜l3的物侧面31于近光轴o处为凹面,第三透镜l3的像侧面32于近光轴o处为凸面;第四透镜l4的物侧面41于近光轴o处为凸面,第四透镜l4的像侧面42于近光轴o处为凹面。
64.考虑到光学镜头100可应用于车载装置、行车记录仪等电子设备中或者是应用于汽车上,作为汽车车体上的摄像头使用,因此,第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4可均为玻璃透镜,从而具有良好的光学效果的同时,还可降低光学镜头100的温度敏感性,同时各透镜可采用球面或非球面。
65.此外,可以理解的是,在其他实施例中,当光学镜头100应用于智能手机、智能平板等电子设备时,则该第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4的材质也可选用塑料,同时各透镜可采用球面或非球面。
66.一些实施例中,光学镜头100还包括光阑102,光阑102可为孔径光阑102和/或视场光阑102,其可设置在物侧和第一透镜l1的物侧面之间。示例性的,该光阑102可设置在光学镜头100的物侧与第一透镜l1的物侧面11之间。可以理解的是,在其他实施例中,该光阑102还可设置在其他透镜之间,如可设置在第三透镜l3的像侧面32和第四透镜l4的物侧面41之间,可以根据实际情况调整设置,本实施例对此不作具体限定。
67.可选地,为了提高成像质量,光学镜头100还包括红外滤光片50,红外滤光片50设
置于第四透镜l4与光学镜头100的成像面101之间。可以理解的是,红外滤光片50可以选为红外截止红外滤光片,选用红外截止红外滤光片,通过滤除红外光,能够提升光学镜头100的成像品质,使成像更加符合人眼的视觉体验。可以理解的是,红外滤光片50可以是光学玻璃镀膜制成的,也可以是有色玻璃制成的,或者其他材质的红外滤光片50,可根据实际需要进行选择,在本实施例中不作具体限定。
68.可选地,为了提高成像质量,光学镜头100还可以包括保护玻璃(本实施例中未示出),保护玻璃可以设置于红外滤光片50与光学镜头100的成像面101之间,以对光学镜头100进行保护。
69.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.54《ttl/(imgh*2)《0.57;例如:ttl/(imgh*2)可以为0.544、0.551、0.555、0.557、0.560、0.562、0.563、0.569等。其中,ttl为第一透镜l1的物侧面11至光学镜头100的成像面101于光轴o上的距离,即光学镜头100的光学总长,imgh为光学镜头100的最大有效成像圆的半径,上述关系式可以使得光学镜头100的光学总长和最大有效成像圆的半径的比值控制在合理范围内,以便于在保证成像面101的尺寸的同时缩短光学镜头100的光学总长,从而实现光学镜头100的小型化的设计,以使得光学镜头100能够适应更小的安装空间,进而提高光学镜头100的适用性。
70.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:2.3《f f/epd《2.53;和/或2.5mm《f/tan(hfov)《2.9mm;例如:f/epd可以为2.524、2.464、2.455、2.425、2.423、2.335、2.330等。其中,f为光学镜头100的焦距,epd为光学镜头100的入瞳直径。通过控制光学镜头100的焦距和入瞳直径的比值尽可能小,有助于使得光学镜头100能够获得更大的光圈,以减小成像过程中产生的艾里斑的尺寸,从而提高光学镜头100的成像质量。同时大光圈还可以保证光学镜头100进入入瞳直径的进光量,从而避免由于进光量不足而导致摄像模组的图像传感器的边角位置出现暗角的情况发生,进而提高光学镜头100在暗环境下的成像质量。例如:f/tan(hfov)可以为2.579mm、2.679mm、2.730mm、2.784mm、2.790mm、2.815mm、2.863mm、2.870mm、2.875mm等。其中,f为光学镜头100的焦距,hfov为光学镜头100的最大视场角的一半,tan(hfov)为光学镜头100的最大视场角的一半的正切值。上述关系式的限定能够实现光学镜头100的广角的特征,还能够使得光学镜头100在最大视场角的范围内都能够得到较好的成像品质。
71.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.5《(r41 r42)/(r41-r42)《5.1;和/或0.7《|sag41|/|sag42|《1.4;例如:(r41 r42)/(r41-r42)可以为1.562、2.442、2.604、2.723、3.008、3.490、4.250、4.865、5.025等。其中,r41为第四透镜l4的物侧面41的于光轴o处的曲率半径,r42为第四透镜l4的像侧面42于光轴o处的曲率半径。当光学镜头100满足上述关系式时,可以对第四透镜l4的面型进行控制,避免的物侧面41和像侧面42的面型过于接近或差异过大,以便于第四透镜l4的加工制造,第四透镜l4作为入射光线经过的最后一片透镜,当光学镜头100需要实现小型化和广角的特征时,上述关系式可以使得第四透镜l4对来自于第一透镜l1至第三透镜l3产生的轴上色差进行校正,从而提高光学镜头100的成像质量。
72.例如:|sag41|/|sag42|可以为0.756、0.875、0.975、1.014、1.157、1.263、1.322、1.335等。其中,sag41为第四透镜l4的物侧面41的最大有效口径处至第四透镜l4的物侧面41与光轴o的交点在平行于光轴o方向上的距离,即第四透镜l4的物侧面41的矢高;sag42为
第四透镜l4的像侧面42的最大有效口径处至第四透镜l4的像侧面42与光轴o的交点在平行于光轴o方向上的距离,即第四透镜l4的像侧面42的矢高。通过对第四透镜l4的物侧面41和像侧面42的矢高进行合理限制可以避免第四透镜l4的面型变化的倾角过大,从而降低第四透镜l4的加工难度,提高光学镜头100在组装时的稳定性。同时上述关系式的限定还能够提高光学镜头100的像差校正能力,以提高光学镜头100的成像质量。
73.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.26《(sd41-sd32)/et34《1.89;例如:(sd41-sd32)/et34可以为1.261、1.284、1.273、1.344、1.455、1.571、1.625、1.717、1.833、1.884等。其中,sd41为第四透镜l4的物侧面41的最大有效半口径,sd32为第三透镜l3的像侧面32的最大有效半口径,et34为第三透镜l3的像侧面32的最大有效半口径位置处至第四透镜l4的物侧面41的最大有效半口径位置处沿平行于光轴o方向上的距离。上述关系式的限定有助于降低边缘视场光线在第三透镜l3和第四透镜l4之间的倾斜程度,从而提高光学镜头100的边缘视场的成像质量。且上述关系式一方面能够避免第三透镜l3和第四透镜l4之间的空气间隙过小,以便于降低第三透镜l3和第四透镜l4的装配难度;另一方面还可以避免第三透镜l3和第四透镜l4的边缘的间距过大,各个透镜的排布过于松散,导致光学镜头100的空间利用率较低,不利于实现光学镜头100的小型化的情况发生。
74.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式1.58≤f/f1 |f/f4|《2.2;例如:f/f1 |f/f4|可以为1.580、1.665、1.753、1.833、1.946、2.027、2.046、2.081、2.172、2.20等。其中,f为光学镜头100的焦距,f1为第一透镜l1的焦距,f4为第四透镜l4的焦距。上述关系式的限定能够合理分配第一透镜l1和第四透镜l4的屈折力,可以避免第一透镜l1的弯曲程度过大,导致产生更大的像差的情况;还可以使得第四透镜l4与第一透镜l1至第三透镜l3形成的像差进行互补,以提高光学镜头100的成像质量。同时,第一透镜l1和第四透镜l4的屈折力的合理配置还可以使得边缘视场光线的偏转角得到很好的控制,以便于提升相面照度,从而提高光学镜头100的稳定性。
75.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:2.5《et34/et23《8.0;例如:et34/et23可以为2.512、3.229、3.305、4.021、5.562、6.625、7.148、7.991等。其中,et34为第三透镜l3的像侧面32的最大有效半口径位置处至第四透镜l4的物侧面41最大有效半口径位置处沿平行于光轴o方向上的距离,et23为第二透镜l2的像侧面22最大有效半口径位置处至第三透镜l3的物侧面31的最大有效半口径位置处沿平行于光轴o方向上的距离。上述关系式的限定能够将第二透镜l2、第三透镜l3以及第四透镜l4之间的间距控制在合理范围内,在满足光学镜头100的小型化的设计需求的同时,可以为光学镜头100的后期组装预留足够的空间,以降低光学镜头100和各个透镜的加工制造难度。
76.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.34《(ct12 ct23 ct34)/(ct2 ct3)《1.87;例如:(ct12 ct23 ct34)/(ct2 ct3)可以为1.343、1.414、1.514、1.557、1.664、1.750、1.835、1.862等。其中,ct12为第一透镜l1的像侧面12至第二透镜l2的物侧面21于光轴o上的距离,ct23为第二透镜l2的像侧面22至第三透镜l3的物侧面31于光轴o上的距离,ct34为第三透镜l3的像侧面32至第四透镜l4的物侧面41于光轴o上的距离,ct2为第二透镜l2的物侧面21至第二透镜l2的像侧面22于光轴o上的距离,ct3为第三透镜l3的物侧面31至第三透镜l3的像侧面32于光轴o上的距离。通过对光学镜头100的各个透镜在光轴o处的厚度和空气间隙进行控制,可以提高光学镜头100的整体紧凑性,有助于减小入射光线在各个
透镜中的偏转角度,从而降低光学镜头100的公差敏感度,以提高成像质量。且上述关系式的限定,还能够为后期光学镜头100的装配工作预留足够的组装空间,降低光学镜头100和各个透镜的加工制造难度。
77.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.66《ct1/sag11《1.90;例如:ct1/sag11可以为1.667、1.688、1.714、1.719、1.735、1.808、1.856、1.891等;其中,ct1为第一透镜l1的物侧面11至第一透镜l1的像侧面12于光轴o上的距离,sag11为第一透镜l1的物侧面11的最大有效口径处至第一透镜l1的物侧面11与光轴o的交点在平行于光轴o方向上的距离,即第一透镜l1的物侧面11的矢高。上述关系式的限定能够便于第一透镜l1对入射光线的引导,以避免入射光线到达第二透镜l2时的入射角过大,以使得入射光线以合适的角度射入第二透镜l2,从而提高光学镜头100的成像质量。此外,上述关系式还能够对第一透镜l1的面型进行控制,以降低第一透镜l1的加工制造难度。
78.以下将结合具体参数对本实施例的光学镜头100进行详细说明。
79.第一实施例
80.本技术的第一实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图1所示,光学镜头100包括沿光轴o从物侧向像侧依次设置的光阑102、第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、第六透镜l6、红外滤光片50。其中,第一透镜l1具有正屈折力,第二透镜l2具有负屈折力,第三透镜l3具有正屈折力,第四透镜l4具有负屈折力。
81.进一步地,第一透镜l1的物侧面11于近光轴o处为凸面,第一透镜l1的像侧面12于近光轴o处为凹面;第一透镜l1的物侧面11于圆周处为凸面,第一透镜l1的像侧面12于圆周处为凹面;第二透镜l2的物侧面21于近光轴o处为凹面,第二透镜l2的像侧面22于近光轴o处为凹面;第二透镜l2的物侧面21于圆周处为凹面,第二透镜l2的像侧面22于圆周处为凹面;第三透镜l3的物侧面31于近光轴o处为凹面,第三透镜l3的像侧面32于近光轴o处为凸面;第三透镜l3的物侧面31于圆周处为凸面,第三透镜l3的像侧面32于圆周处为凹面;第四透镜l4的物侧面41于近光轴o处为凸面,第四透镜l4的像侧面42于近光轴o处为凹面;第四透镜l4的物侧面41于圆周处为凹面,第四透镜l4的像侧面42于圆周处为凸面。
82.具体地,以光学镜头100的焦距f=2.583mm、光学镜头100的光圈数fno=2.48,光学镜头100的最大视场角fov=90.1deg,第一透镜l1的物侧面11至光学镜头100的成像面101于光轴o上的距离ttl=2.94mm为例,光学镜头100的其他参数由下表1给出。其中,沿光学镜头100的光轴o由物侧向像侧的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。在同一透镜中,表面编号较小的表面为该透镜的物侧面,表面编号较大的表面为该透镜的像侧面,如表面编号1和2分别对应第一透镜l1的物侧面11和像侧面12。表1中的曲率半径为相应表面编号的物侧面或像侧面于光轴处的曲率半径。透镜的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴上的厚度,第二个数值为该透镜的像侧面至后一表面于光轴上的距离。光阑于“厚度”参数列中的数值为光阑至后一表面顶点(顶点指表面与光轴的交点)于光轴上的距离,默认第一透镜物侧面到最后一枚镜片像侧面的方向为光轴的正方向,当该值为负时,表明光阑设置于后一表面顶点的像侧,若光阑厚度为正值时,光阑在后一表面顶点的物侧。可以理解的是,表1中的曲率半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表1中的折射率、阿贝数在参考波长587.6nm下得到,焦距在参考波长555nm下得到。
83.在第一实施例中,第一透镜l1至第四透镜l4中的任意一个透镜的物侧面和像侧面
均为非球面,各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定:
[0084][0085]
其中,x为非球面沿光轴o方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高;c为于光轴o处的曲率,c=1/r(即,近轴曲率c为表1中曲率半径r的倒数);k为锥面系数;ai是非球面第i阶的修正系数。下表2给出了可用于第一实施例中各非球面镜面的高次项系数a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18、a20、a22、a24、a26、a28、a30。
[0086]
表1
[0087][0088]
表2
[0089][0090]
请参阅图2,图2示出了第一实施例的光学镜头100的像差图,其中图2中的(a),图2中的(a)示出了第一实施例中的光学镜头100在波长为650nm、610nm、555nm、510nm、470nm、435nm下的纵向球差图。图2中的(a)中,沿x轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图2中的(a)可以看出,第一实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
[0091]
请参阅图2中的(b),图2中的(b)为第一实施例中的光学镜头100在波长为555nm下的像散曲线图。其中,沿x轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿y轴方向的纵坐标表示像高,单位为mm。像散曲线图中的t表示成像面101在子午方向的弯曲、s表示成像面在弧矢方向的弯曲,由图2中的(b)可以看出,在该波长下,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
[0092]
请参阅图2中的(c),图2中的(c)为第一实施例中的光学镜头100在波长为555nm下的畸变曲线图。其中,沿x轴方向的横坐标表示畸变,沿y轴方向的纵坐标表示像高,单位为mm。由图2中的(c)可以看出,在波长555nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的矫正。
[0093]
第二实施例
[0094]
本技术的第二实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图3所示,光学镜头100
包括沿光轴o从物侧向像侧依次设置的光阑102、第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、第六透镜l6、红外滤光片50。其中,第一透镜l1具有正屈折力,第二透镜l2具有负屈折力,第三透镜l3具有负屈折力,第四透镜l4具有负屈折力。
[0095]
进一步地,第一透镜l1的物侧面11于近光轴o处为凸面,第一透镜l1的像侧面12于近光轴o处为凹面;第一透镜l1的物侧面11于圆周处为凸面,第一透镜l1的像侧面12于圆周处为凸面;第二透镜l2的物侧面21于近光轴o处为凹面,第二透镜l2的像侧面22于近光轴o处为凸面;第二透镜l2的物侧面21于圆周处为凹面,第二透镜l2的像侧面22于圆周处为凹面;第三透镜l3的物侧面31于近光轴o处为凹面,第三透镜l3的像侧面32于近光轴o处为凸面;第三透镜l3的物侧面31于圆周处为凸面,第三透镜l3的像侧面32于圆周处为凸面;第四透镜l4的物侧面41于近光轴o处为凸面,第四透镜l4的像侧面42于近光轴o处为凹面;第四透镜l4的物侧面41于圆周处为凹面,第四透镜l4的像侧面42于圆周处为凸面。
[0096]
具体地,以光学镜头100的焦距f=2.660mm、光学镜头100的光圈数fno=2.45,光学镜头100的最大视场角fov=87.5deg,第一透镜l1的物侧面11至光学镜头100的成像面101于光轴o上的距离ttl=2.925mm为例,光学镜头100的其他参数由下表3给出。且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表3中的曲率半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表3中的折射率、阿贝数在参考波长587.6nm下得到,焦距在参考波长555nm下得到。
[0097]
在第二实施例中,表4给出了可用于第二实施例中各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
[0098]
表3
[0099][0100]
表4
[0101][0102]
请参阅图4,图4示出了第二实施例的光学镜头100的像差图,其中,由图4中的(a)纵向球差图、图4中的(b)像散曲线图以及图4中的(c)畸变曲线图可知,光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图4中的(a)、图4中的(b)、图4中的(c)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(a)、图2中的(b)、图2中的(c)所描述的内容,此处不再赘述。
[0103]
第三实施例
[0104]
本技术的第三实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图5所示,光学镜头100包括沿光轴o从物侧向像侧依次设置的光阑102、第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、第六透镜l6、红外滤光片50。其中,第一透镜l1具有正屈折力,第二透镜l2具有负屈折力,第三透镜l3具有正屈折力,第四透镜l4具有负屈折力。
[0105]
进一步地,第一透镜l1的物侧面11于近光轴o处为凸面,第一透镜l1的像侧面12于近光轴o处为凹面;第一透镜l1的物侧面11于圆周处为凸面,第一透镜l1的像侧面12于圆周处为凸面;第二透镜l2的物侧面21于近光轴o处为凹面,第二透镜l2的像侧面22于近光轴o处为凸面;第二透镜l2的物侧面21于圆周处为凹面,第二透镜l2的像侧面22于圆周处为凹面;第三透镜l3的物侧面31于近光轴o处为凹面,第三透镜l3的像侧面32于近光轴o处为凸面;第三透镜l3的物侧面31于圆周处为凸面,第三透镜l3的像侧面32于圆周处为凹面;第四透镜l4的物侧面41于近光轴o处为凸面,第四透镜l4的像侧面42于近光轴o处为凹面;第四透镜l4的物侧面41于圆周处为凸面,第四透镜l4的像侧面42于圆周处为凸面。
[0106]
具体地,以光学镜头100的焦距f=2.655mm、光学镜头100的光圈数fno=2.4,光学镜头100的最大视场角fov=88.4deg,第一透镜l1的物侧面11至光学镜头100的成像面101于光轴o上的距离ttl=2.92mm为例,光学镜头100的其他参数由下表5给出。且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表5中的曲率半径、
厚度、焦距的单位均为mm。且表5中的折射率、阿贝数在参考波长587.6nm下得到,焦距在参考波长555nm下得到。
[0107]
在第三实施例中,表6给出了可用于第三实施例中各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
[0108]
表5
[0109][0110]
表6
[0111][0112][0113]
请参阅图6,图6示出了第三实施例的光学镜头100的像差图,其中,由图6中的(a)纵向球差图、图6中的(b)像散曲线图以及图6中的(c)畸变曲线图可知,光学镜头100的纵向
球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图6中的(a)、图6中的(b)、图6中的(c)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(a)、图2中的(b)、图2中的(c)所描述的内容,此处不再赘述。
[0114]
第四实施例
[0115]
本技术的第四实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图7所示,光学镜头100包括沿光轴o从物侧向像侧依次设置的光阑102、第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、第六透镜l6、红外滤光片50。其中,第一透镜l1具有正屈折力,第二透镜l2具有负屈折力,第三透镜l3具有正屈折力,第四透镜l4具有负屈折力。
[0116]
进一步地,第一透镜l1的物侧面11于近光轴o处为凸面,第一透镜l1的像侧面12于近光轴o处为凹面;第一透镜l1的物侧面11于圆周处为凸面,第一透镜l1的像侧面12于圆周处为凹面;第二透镜l2的物侧面21于近光轴o处为凹面,第二透镜l2的像侧面22于近光轴o处为凸面;第二透镜l2的物侧面21于圆周处为凹面,第二透镜l2的像侧面22于圆周处为凹面;第三透镜l3的物侧面31于近光轴o处为凹面,第三透镜l3的像侧面32于近光轴o处为凸面;第三透镜l3的物侧面31于圆周处为凸面,第三透镜l3的像侧面32于圆周处为凹面;第四透镜l4的物侧面41于近光轴o处为凸面,第四透镜l4的像侧面42于近光轴o处为凹面;第四透镜l4的物侧面41于圆周处为凹面,第四透镜l4的像侧面42于圆周处为凸面。
[0117]
具体地,以光学镜头100的焦距f=2.671mm、光学镜头100的光圈数fno=2.49,光学镜头100的最大视场角fov=87deg,第一透镜l1的物侧面11至光学镜头100的成像面101于光轴o上的距离ttl=2.925mm为例,光学镜头100的其他参数由下表7给出。且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表7中的曲率半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表7中的折射率、阿贝数在参考波长587.6nm下得到,焦距在参考波长555nm下得到。
[0118]
在第四实施例中,表8给出了可用于第四实施例中各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
[0119]
表7
[0120][0121]
[0122]
表8
[0123][0124]
请参阅图8,图8示出了第四实施例的光学镜头100的像差图,其中,由图8中的(a)纵向球差图、图8中的(b)像散曲线图以及图8中的(c)畸变曲线图可知,光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图8中的(a)、图8中的(b)、图8中的(c)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(a)、图2中的(b)、图2中的(c)所描述的内容,此处不再赘述。
[0125]
第五实施例
[0126]
本技术的第五实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图9所示,光学镜头100包括沿光轴o从物侧向像侧依次设置的光阑102、第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、第六透镜l6、红外滤光片50。其中,第一透镜l1具有正屈折力,第二透镜l2具有负屈折力,第三透镜l3具有正屈折力,第四透镜l4具有负屈折力。
[0127]
进一步地,第一透镜l1的物侧面11于近光轴o处为凸面,第一透镜l1的像侧面12于近光轴o处为凹面;第一透镜l1的物侧面11于圆周处为凸面,第一透镜l1的像侧面12于圆周处为凸面;第二透镜l2的物侧面21于近光轴o处为凸面,第二透镜l2的像侧面22于近光轴o
处为凹面;第二透镜l2的物侧面21于圆周处为凹面,第二透镜l2的像侧面22于圆周处为凹面;第三透镜l3的物侧面31于近光轴o处为凹面,第三透镜l3的像侧面32于近光轴o处为凸面;第三透镜l3的物侧面31于圆周处为凹面,第三透镜l3的像侧面32于圆周处为凸面;第四透镜l4的物侧面41于近光轴o处为凸面,第四透镜l4的像侧面42于近光轴o处为凹面;第四透镜l4的物侧面41于圆周处为凹面,第四透镜l4的像侧面42于圆周处为凹面。
[0128]
具体地,以光学镜头100的焦距f=2.633mm、光学镜头100的光圈数fno=2.55,光学镜头100的最大视场角fov=89deg,第一透镜l1的物侧面11至光学镜头100的成像面101于光轴o上的距离ttl=2.885mm为例,光学镜头100的其他参数由下表9给出。且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表9中的曲率半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表9中的折射率、阿贝数在参考波长587.6nm下得到,焦距在参考波长555nm下得到。
[0129]
在第五实施例中,表10给出了可用于第五实施例中各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
[0130]
表9
[0131][0132][0133]
表10
[0134][0135]
请参阅图10,图10示出了第五实施例的光学镜头100的像差图,其中,由图10中的(a)纵向球差图、图10中的(b)像散曲线图以及图10中的(c)畸变曲线图可知,光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图10中的(a)、图10中的(b)、图10中的(c)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(a)、图2中的(b)、图2中的(c)所描述的内容,此处不再赘述。
[0136]
第六实施例
[0137]
本技术的第六实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图11所示,光学镜头100包括沿光轴o从物侧向像侧依次设置的光阑102、第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、第六透镜l6、红外滤光片50。其中,第一透镜l1具有正屈折力,第二透镜l2具有正屈折力,第三透镜l3具有正屈折力,第四透镜l4具有负屈折力。
[0138]
进一步地,第一透镜l1的物侧面11于近光轴o处为凸面,第一透镜l1的像侧面12于近光轴o处为凹面;第一透镜l1的物侧面11于圆周处为凸面,第一透镜l1的像侧面12于圆周处为凸面;第二透镜l2的物侧面21于近光轴o处为凸面,第二透镜l2的像侧面22于近光轴o处为凸面;第二透镜l2的物侧面21于圆周处为凹面,第二透镜l2的像侧面22于圆周处为凹面;第三透镜l3的物侧面31于近光轴o处为凹面,第三透镜l3的像侧面32于近光轴o处为凸面;第三透镜l3的物侧面31于圆周处为凹面,第三透镜l3的像侧面32于圆周处为凸面;第四透镜l4的物侧面41于近光轴o处为凸面,第四透镜l4的像侧面42于近光轴o处为凹面;第四透镜l4的物侧面41于圆周处为凹面,第四透镜l4的像侧面42于圆周处为凸面。
[0139]
具体地,以光学镜头100的焦距f=2.660mm、光学镜头100的光圈数fno=2.45,光学镜头100的最大视场角fov=86.7deg,第一透镜l1的物侧面11至光学镜头100的成像面101于光轴o上的距离ttl=2.935mm为例,光学镜头100的其他参数由下表11给出。且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表11中的曲率
半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表11中的折射率、阿贝数在参考波长587.6nm下得到,焦距在参考波长555nm下得到。
[0140]
在第六实施例中,表12给出了可用于第六实施例中各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
[0141]
表11
[0142][0143]
表12
[0144]
[0145][0146]
请参阅图12,图12示出了第六实施例的光学镜头100的像差图,其中,由图12中的(a)纵向球差图、图12中的(b)像散曲线图以及图12中的(c)畸变曲线图可知,光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图12中的(a)、图12中的(b)、图12中的(c)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(a)、图2中的(b)、图2中的(c)所描述的内容,此处不再赘述。
[0147]
第七实施例
[0148]
本技术的第七实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图13所示,光学镜头100包括沿光轴o从物侧向像侧依次设置的光阑102、第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、第六透镜l6、红外滤光片50。其中,第一透镜l1具有正屈折力,第二透镜l2具有正屈折力,第三透镜l3具有正屈折力,第四透镜l4具有负屈折力。
[0149]
进一步地,第一透镜l1的物侧面11于近光轴o处为凸面,第一透镜l1的像侧面12于近光轴o处为凹面;第一透镜l1的物侧面11于圆周处为凸面,第一透镜l1的像侧面12于圆周处为凸面;第二透镜l2的物侧面21于近光轴o处为凹面,第二透镜l2的像侧面22于近光轴o处为凸面;第二透镜l2的物侧面21于圆周处为凹面,第二透镜l2的像侧面22于圆周处为凹面;第三透镜l3的物侧面31于近光轴o处为凹面,第三透镜l3的像侧面32于近光轴o处为凸面;第三透镜l3的物侧面31于圆周处为凸面,第三透镜l3的像侧面32于圆周处为凹面;第四透镜l4的物侧面41于近光轴o处为凸面,第四透镜l4的像侧面42于近光轴o处为凹面;第四透镜l4的物侧面41于圆周处为凹面,第四透镜l4的像侧面42于圆周处为凸面。
[0150]
具体地,以光学镜头100的焦距f=2.688mm、光学镜头100的光圈数fno=2.36,光学镜头100的最大视场角fov=86deg,第一透镜l1的物侧面11至光学镜头100的成像面101于光轴o上的距离ttl=2.905mm为例,光学镜头100的其他参数由下表13给出。且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表13中的曲率半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表13中的折射率、阿贝数在参考波长587.6nm下得到,焦距在参考波长555nm下得到。
[0151]
在第七实施例中,表14给出了可用于第七实施例中各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
[0152]
表13
[0153][0154]
表14
[0155]
[0156][0157]
请参阅图14,图14示出了第七实施例的光学镜头100的像差图,其中,由图14中的(a)纵向球差图、图14中的(b)像散曲线图以及图14中的(c)畸变曲线图可知,光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图14中的(a)、图14中的(b)、图14中的(c)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(a)、图2中的(b)、图2中的(c)所描述的内容,此处不再赘述。
[0158]
请参阅表15,表15为本技术第一实施例至第七实施例中各关系式的比值汇总。
[0159]
表15
[0160][0161]
请参阅图15,本技术还公开了一种摄像模组200,该摄像模组包括图像传感器201以及如上述第一实施例至第七实施例中任一实施例所述的光学镜头100,该图像传感器201设于光学镜头100的像侧。该光学镜头100用于接收被摄物的光信号并投射到图像传感器201,图像传感器201用于将对应于被摄物的光信号转换为图像信号,这里不做赘述。可以理解,具有上述光学镜头100的摄像模组200在满足小型化设计的同时,还能够实现广角的特性以及可以提高成像清晰度。由于上述技术效果已在光学镜头100的实施例中做了详细介绍,此处就不再赘述。
[0162]
请参阅图16,本技术还公开了一种电子设备300,该电子设备300包括壳体和上述的摄像模组200,摄像模组200设于壳体。其中,该电子设备300可以但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、监控器、行车记录仪、倒车影像等。可以理解,具有上述摄像模组200的电子设备300,也具有上述光学镜头100的全部技术效果。即,满足小型化设计的同时,还能够实现广角的特性以及可以提高成像清晰度。由于上述技术效果已在光学镜头100的实施例中做了详细介绍,此处就不再赘述。
[0163]
以上对本发明实施例公开的光学镜头、摄像模组及电子设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的光学镜头、摄像模组及电子设备及其核心思想;同时,对于本领域的一般
技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
再多了解一些

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